Immer wieder berichten Medien über Untersuchungen, bei denen angeblich gesundheitlich bedenkliche Stoffe, z. B. größere Mengen der Aminosäure D-Prolin, in mikrowellenerhitzter Milch gefunden wurden. D-Prolin ist ein Abbauprodukt des Milcheiweißes, dass in geringer Menge auch in Lebensmitteln wie Kaffee oder Emmentaler Käse enthalten ist. Wie sich bei genauerem Hinsehen herausstellte, wurde die Milch bei diesem Experiment jedoch nicht in einem handelsüblichen Mikrowellengerät, sondern unter Laborbedingungen in einem Druckgefäß vor einer Mikrowellenquelle auf über 170 °C erhitzt. Die Ergebnisse wurden also unter Bedingungen ermittelt, die im Haushalt nicht vorkommen. Auch andere Behauptungen, z. B. der Verzehr mikrowellengegarter Speisen würde krebserregende Reaktionen im Blut auslösen, konnten wissenschaftlichen Überprüfungen nicht standhalten.
Derzeit gilt als Stand der wissenschaftlichen Erkenntnisse, dass sich die Lebensmittelinhaltstoffe bei der Mikrowellenanwendung nicht anders verhalten als bei jeder anderen küchentechnischen Wärmebehandlung. Mikrowellen haben eine ausschließlich thermische Wirkung, das heißt, sie wandeln sich im Lebensmittel sofort und vollständig in Wärme um. Die dabei entstehenden Temperaturen sind bei richtiger Anwendung nicht höher als bei herkömmlichen Zubereitungsverfahren. Es entstehen keine anderen Stoffe als beispielsweise beim Garen im Kochtopf. Allerdings ergibt sich physikalisch bedingt im Lebensmittel eine andere Temperaturverteilung als bei herkömmlichen Garverfahren. Die Mikrowellen dringen je nach Beschaffenheit des Lebensmittels nur bis zu einer bestimmten Tiefe ein. Bei Fleisch beispielsweise beträgt diese etwa 2,5 Zentimeter unterhalb der Oberfläche. Dadurch erwärmt sich das Lebensmittel nicht an allen Stellen gleichmäßig schnell. An einigen Punkten kann es zu Überhitzungen (hot spots) kommen, während andere, zum Beispiel der Kern oder die Randzonen, noch nicht warm geworden sind. Diese Temperaturunterschiede müssen sich erst langsam durch Wärmeleitung ausgleichen. Zur besseren Wärmeverteilung können flüssige oder breiige Speisen einfach umgerührt werden. Für größere, kompakte Lebensmittel rät der aid infodienst: Erhitzen sie diese für längere Zeit bei einer niedrigeren Leistungsstufe als kurzzeitig auf höchster Stufe. Halten Sie im Rezeptheft angegebene Standzeiten unbedingt ein, damit sich Temperaturunterschiede ausgleichen können. Salzen Sie die Speisen erst nach dem Garen, weil Salz die Eindringtiefe der Mikrowellen verringert.